XCT多参数成像物理基础（参考）.pptVIP

X-CT多参数成像介绍 冀 敏 2015. 6 提纲 1 .几种医学影像的成像参数 2 .传统X-CT成像的物理基础与图像缺陷 3 .X-CT多参数成像介绍 （1）已用于临床的几个成像参数 （2）基物质组合系数成像的基本思路 （3）单能量(单色μ值)成像的思路 （4）体素能谱图的获得 1 .几种医学影像的成像参数 （1）超声影像成像参数 一般B型超声成像：反射超声波的强度I 彩色多普勒超声成像：血流速度矢量 M型超声图：反射超声波的强度I 超声-弹性模量成像 （2）核磁共振影像成像参数 横向弛豫时间 纵向弛豫时间 等效密度 （3）放射性核素影像成像参数 放射性活度 （4）X射线影像成像参数 普通X光片和透视；X射线强度 传统 X-CT： 线性吸收系数（混合能量,用CT值表达） 四种影像 1.超声影像 2.MRI影像 3.核素影像 4.X-CT影像 2 .传统X-CT成像的物理基础与图像缺陷 （1）X射线的衰减规律（对单色X线） 整理： （2）X射线连续通过不均匀物质的衰减 等厚度： （P：投影值） 积分式： （一维） （3）X射线对某断层多方向投射的投影值表达 二维（至少n2个） （4）如何快速获得这些投影值？ 95年以前： 让广角扇束X线绕人体旋转； 95年以后：为充分利用X光的能量，采用椎型束螺旋扫描 ，但必须使用多排探测器。 （5）需要说明的问题 对单色X射线： 吸收系数 μ = kλ3 Ζ3.5 X射线管产生的X射线不是单一波长的光 人体组织一般也不是单一原子序数的物质 因此重建图像的μ值实际是关于波长和原子序数的等效值。 对图像有什么影响呢？ （6）图像缺陷 A.按上式，比例各异的多种原子组成的两种人体组织的等效μ值可能相同，导致两种不同组织在图像上的灰度相同，这两种组织不能被分辨。（如硬度不同的肿瘤组织不能分辨） B.X射线随着穿透深度的硬化现象也会导致某两种组织不能被分辨。（不同性质的结石） 如何解决这个问题呢？ 3 .X-CT多参数成像介绍 **多参数成像的提出 为提高X-CT图像的分辨率，上世纪90年代美国某公司研发团队提出了“基于线性吸收系数的其它参数成像”，于2009年开始用于临床。 几个成像参数： （1）基物质组合系数成像 （如：水基成像、碘基成像、钙基成像等） （2）单能量成像 （3）体素能谱图 (4) 等效原子序数成像(不讲) （1）基物质组合系数成像（基本思路） A。以X射线被衰减的微观机制为基础 光电效应 康普顿散射 （只考虑这两种情况） 电子对效应（对较低能量的X射线可忽略） 瑞利散射 （对原子序数较小的物质可忽略） * * 光电效应发生的概率由光电截面 来表示 ： （几乎只与K壳层有关） 其中， 为精细结构常数， 为经典物